蔓荊子黃素通過調(diào)控糖代謝重編程抑制肝癌細胞增殖

董佳琪 房濤 偶勇 危靖怡 胡龍泉 李媛媛 晁旭，6

作者單位：712046 咸陽1陜西中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院；727031 銅川2銅川職業(yè)技術(shù)學(xué)院孫思邈醫(yī)學(xué)院；

712046 咸陽3陜西中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院；710038 西安4空軍軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院介入疼痛科；

712046 咸陽 陜西中醫(yī)藥大學(xué)5第二附屬醫(yī)院科研科，6基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院

肝癌是世界范圍內(nèi)常見的惡性腫瘤之一，具有惡性程度高、死亡率高、預(yù)后不良、缺乏早期診斷的生物標(biāo)志物等特點，其主要的病理類型是肝細胞癌，占肝癌患者的75%～85%，其次是肝內(nèi)膽管癌（10%～15%）以及其他罕見類型［1］。肝癌的治療策略主要包括手術(shù)切除、介入治療和放療等，然而大多數(shù)肝癌患者診斷時通常已為中晚期，因此錯過手術(shù)切除的最佳時間［2］。近年來，分子靶向藥物雖然大幅度提高了肝癌患者的生存率，但是依舊無法避免耐藥性［3］。因此，迫切需要探索新的肝癌治療策略。

在20 世紀(jì)20 年代，奧托·沃伯格首次觀察到“Warburg效應(yīng)”，其發(fā)現(xiàn)即使在氧氣供應(yīng)充足的條件下，腫瘤細胞也傾向于將葡萄糖轉(zhuǎn)化為乳酸，同時指出腫瘤細胞中糖酵解增強是由于腫瘤細胞線粒體功能損傷所導(dǎo)致［4］。目前，通過有氧糖酵解的高水平碳通量已被確定為腫瘤疾病的新特征，而有氧糖酵解的典型特征是增強葡萄糖攝取和乳酸的產(chǎn)生［5］。研究表明，肝癌的有氧糖酵解功能增強會促進癌細胞生長和侵襲［6］。近年來，有研究發(fā)現(xiàn)，部分天然中草藥及其活性成分可能通過作用于糖酵解而抑制腫瘤細胞生長，從而發(fā)揮抗腫瘤作用［7］。蔓荊子黃素（Vitexicarpin）是從單葉蔓荊果實中分離出的類黃酮［8］，具有抗炎［9］、護肝［10］和抗癌［11-12］的活性。在肝癌中，已有研究報道蔓荊子黃素可通過誘導(dǎo)肝癌細胞凋亡抑制肝癌細胞生長［13］。然而，目前還沒有報道顯示蔓荊子黃素對肝癌細胞生長的抑制是否與糖代謝重編程有關(guān)。本研究旨在探討蔓荊子黃素對肝癌細胞增殖及細胞糖代謝重編程的影響。

1 材料與方法

1.1 主要材料

人肝癌細胞SNU-368（CBP60213）和SNU-739（CBP60219）購自南京科佰生物科技有限公司，人肝永生化細胞THLE-2 購自美國ATCC 細胞庫（CRL-2706TM）。蔓荊子黃素（純度＞98%）購自成都普瑞法科技開發(fā)有限公司；RPMI-1640 和DMEM 培養(yǎng)基購自美國Hyclone 公司；胎牛血清購自生工生物工程（上海）股份有限公司；過表達HIF-1α 慢病毒及其陰性對照慢病毒均購自上海吉凱基因醫(yī)學(xué)科技股份有限公司；MTS 試劑（G3581）購自美國Promega 公司；RNA 提取試劑盒（9112）、反轉(zhuǎn)錄試劑盒（RR036A）、qPCR 定量試劑盒（RR820A）購自寶日醫(yī)生物技術(shù)（北京）有限公司；葡萄糖檢測試劑盒購自美國Molecular Probes公司；乳酸檢測試劑盒購自美國BioVision公司；細胞氧耗儀（782 Oxygen Meter 氧電極）購自美國Strathkelvin 公司；pH 計（PB-11 Basic Meter）購自德國Sartorius公司；蛋白定量檢測試劑盒購自美國Thermo Fisher 公司；5-氟尿嘧啶（5-FU）、嘌呤霉素（P8230）購自北京索萊寶科技有限公司；聚偏二氟乙烯膜、鼠單抗C-MYC 抗體購自美國Invitrogen 公司；鼠單抗P53 抗體購自美國Dako公司；兔單抗HIF-1α抗體購自英國Abcam 公司；兔多抗β-actin 抗體購自天德悅（北京）生物科技有限責(zé)任公司；羊抗兔二抗、超敏電化學(xué)發(fā)光法（ECL）試劑盒購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司。PCR 引物由生工生物工程（上海）股份有限公司合成。

1.2 細胞培養(yǎng)及慢病毒感染

肝癌細胞SNU-368、SNU-739 應(yīng)用含10%胎牛血清的1640 培養(yǎng)基，人肝永生化細胞THLE-2 應(yīng)用含10%胎牛血清的DMEM 培養(yǎng)基，于37 ℃、5% CO2條件下培養(yǎng)。

將對數(shù)生長期的肝癌細胞SNU-368、SNU-739 分別鋪種于6 孔板，每孔約為5×105個細胞。待細胞培養(yǎng)24 h，細胞密度達到50%～60%時，棄去上清液，用過表達HIF-1α 慢病毒液和陰性對照慢病毒液分別感染SNU-368 和SNU-739 細胞。各組細胞培養(yǎng)24 h 后，在培養(yǎng)基中加入0.5 μg/mL 的嘌呤霉素，每2 d 更換1次培養(yǎng)基。用0.5μg/mL嘌呤霉素篩選14 d后，通過qRT-PCR 和Western blot 實驗檢測慢病毒感染效果，收集慢病毒感染成功的細胞進行后續(xù)實驗。

1.3 MTS實驗測定細胞活力

1.3.1 不同濃度蔓荊子黃素對肝癌細胞活力的影響將對數(shù)生長期的SNU-368、SNU-739和THLE-2細胞分別接種于96 孔板中，每孔約1×104個細胞，向每孔加入100μL培養(yǎng)基培養(yǎng)12 h，每個樣品設(shè)3個復(fù)孔。預(yù)先用RPMI-1640 和DMEM 培養(yǎng)基將DMSO 溶解的蔓荊子黃素母液分別稀釋到0.5、1.0、2.0μmol/L。待細胞貼壁后，分別加入100 μL 不同濃度（0.5、1.0、2.0μmol/L）的蔓荊子黃素溶液；另以0 h不加蔓荊子黃素溶液的細胞為對照，以不含細胞的培養(yǎng)基為空白對照。各組分別于培養(yǎng)0、12、24、48、72 h 時，向每孔添加20 μL MTS-PMS 溶液，于37 ℃繼續(xù)孵育2 h 后，用酶標(biāo)儀測定490 nm波長處的光密度（OD）值。相對細胞活力=（加藥細胞組OD 值-空白對照組OD 值）/（對照組OD值-空白對照組OD值）。

1.3.2 蔓荊子黃素對過表達HIF-1α 肝癌細胞活力的影響 將HIF-1α過表達慢病毒感染前后的SNU-368、SNU-739 細胞分別接種于96 孔板中，每孔約1×104個細胞，向每孔加入100 μL 培養(yǎng)基培養(yǎng)12 h，每個樣品設(shè)3 個復(fù)孔。待細胞貼壁后，按照Control 組、Vitexicarpin組、LV-Control組、HIF-1α組和LV-HIF-1α+Vitexicarpin 組的分組每孔分別加入共100μL 的加藥（1.0μmol/L 蔓荊子黃素）或不加藥培養(yǎng)基，繼續(xù)培養(yǎng)48 h后，按照“1.3.1”的操作步驟用酶標(biāo)儀測定OD 值，并計算相對細胞活力。

1.4 克隆形成實驗檢測細胞克隆形成能力

1.4.1 不同濃度蔓荊子黃素對肝癌細胞克隆形成能力的影響 將SNU-368、SNU-739、THLE-2 細胞分別按每孔1×103個細胞的密度接種到6 孔平板上培養(yǎng)24 h，每個樣品設(shè)3個復(fù)孔。待細胞貼壁后，分別加入3 mL 含相應(yīng)種類及濃度藥物（0.5、1.0、2.0 μmol/L 蔓荊子黃素或10 μmol/L 5-FU）的培養(yǎng)基，并以只加等量培養(yǎng)基的細胞為對照；繼續(xù)培養(yǎng)各組細胞，3 d 換一次培養(yǎng)基，培養(yǎng)10 d 后，用4%多聚甲醛固定及結(jié)晶紫染色后，使用Image J 軟件計算每孔的菌落數(shù)。

1.4.2 蔓荊子黃素對過表達HIF-1α 的肝癌細胞克隆形成能力的影響 將HIF-1α 過表達慢病毒感染前后的SNU-368、SNU-739細胞分別按每孔1×103個細胞的密度接種到6 孔平板上培養(yǎng)24 h，每個樣品設(shè)3 個復(fù)孔。待細胞貼壁后，按照Control 組、Vitexicarpin 組、LV-Control組、HIF-1α組和LV-HIF-1α+Vitexicarpin 組的分組每孔分別加入共3 mL 的加藥（1.0 μmol/L 蔓荊子黃素）或不加藥培養(yǎng)基，然后按照“1.4.1”的操作步驟處理各組細胞后，用Image J 軟件計算每孔的菌落數(shù)。

1.5 葡萄糖攝取水平、細胞外乳酸含量及pH、細胞氧耗的檢測

將對數(shù)生長期的各組肝癌細胞分別接種至6 孔板，用含4 500 mg/L 葡萄糖的DMEM 培養(yǎng)基100 μL培養(yǎng)12 h，分別加入含有蔓荊子黃素（1.0 μmol/L）和不含蔓荊子黃素（control）的培養(yǎng)基100 μL，繼續(xù)培養(yǎng)48 h 后，收集細胞培養(yǎng)液，待用。以不含細胞的培養(yǎng)基孔為空白對照。在細胞培養(yǎng)液收集后的2 min內(nèi)檢測細胞外pH；應(yīng)用葡萄糖檢測試劑盒、乳酸試劑盒及GENiosPlus 多功能酶標(biāo)儀檢測OD 值，計算葡萄糖攝取水平和細胞培養(yǎng)基中的乳酸含量。相對葡萄糖攝取量=（加藥細胞組OD 值-空白對照組OD 值）/（對照組OD 值-空白對照組OD 值），相對乳酸生成量=（加藥細胞組OD 值-空白對照組OD 值）/（對照組OD 值-空白對照組OD值）。葡萄糖攝取水平、細胞外乳酸含量和pH 的檢測結(jié)果均先采用細胞蛋白總量（BCA 法測定）進行標(biāo)準(zhǔn)化校正后，再進行各組之間的比較。應(yīng)用細胞氧耗儀檢測細胞氧耗。待細胞氧耗檢測實驗完成后，選取一段約3～5 min 較平直穩(wěn)定的線段計算細胞氧耗率（OCR）。OCR 的計算公式：OCR=選定線段的斜率/細胞數(shù)。

1.6 Western blot 檢測HIF-1α、P53 和C-MYC 蛋白的表達

各組肝癌細胞經(jīng)胰酶常規(guī)消化并離心后，用含蛋白酶抑制劑的RIPA 裂解液裂解，提取細胞中的總蛋白并利用BCA 蛋白定量測定細胞蛋白濃度。使用10%十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳分離蛋白后，在恒定電壓100 V 下轉(zhuǎn)膜，室溫下用5%脫脂奶粉封閉1 h，加入一抗，于4 ℃下孵育過夜；用TBST 緩沖液洗膜后，加入二抗，于37 ℃下孵育1 h，再用TBST緩沖液洗膜。采用ECL 檢測試劑盒檢測蛋白的表達水平。實驗重復(fù)3次。

1.7 qRT-PCR 檢測HIF-1α、P53、C-MYC mRNA 的表達水平

各組肝癌細胞經(jīng)胰酶常規(guī)消化后，用RNA 提取試劑盒提取細胞內(nèi)的總RNA，并用反轉(zhuǎn)錄試劑盒逆轉(zhuǎn)錄成cDNA 后，通過qPCR 定量試劑盒進行qRT-PCR 檢測。PCR反應(yīng)條件：95 ℃30 s，95 ℃10 s，55 ℃30 s，72 ℃30 s，35 個循環(huán)；72 ℃5 min。PCR 引物序列：HIF-1α 的正向引物為5'-GTCGGACAGCCTCACCAAACAGAGC-3'，反向引物為5'-GTTAACTTGATCCAAAGCTCTGAG-3'；P53 的正向引物為5'-GAGGATTCACAGTCGGATA-3' ，反向引物為5'-ATCATCTGGAGGAAGAAGTT-3'；C-MYC 的正向引物為5'-GTTTGCTGTGGCCTCCAGCAGAAG-3'，反向引物為5'-CTTCCCCTACCCTCTCAACGACAG-3'；β-actin的正向引物為5'-CCCA-GB-CCATGTACGTTGCAT-3'，反向引物為5'-TCACC-GGAGTCCATCACGAT-3'。每個樣品均設(shè)置3 個復(fù)孔。選擇β-actin 作為內(nèi)參，采用2-ΔΔCt法計算HIF-1α、P53 和C-MYC mRNA的相對表達水平。

1.8 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。實驗數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，先進行正態(tài)性和方差齊性檢驗，滿足正態(tài)分布和方差齊性后，多組間采用單因素方差分析，若組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義，采用Bonferroni 檢驗等進行多重比較，兩組之間比較采用獨立樣本t檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 蔓荊子黃素抑制肝癌細胞增殖

MTS 實驗結(jié)果（圖1A）顯示，肝癌細胞SNU-368、SNU-739 和人肝永生化細胞THLE-2 經(jīng)不同濃度蔓荊子黃素（0.5、1.0、2.0 μmol/L）分別處理12、24、48、72 h 后，同一濃度組SNU-368 和SNU-739 細胞的活力均隨時間的增加而降低，而THLE-2細胞在2.0μmol/L蔓荊子黃素處理48 h 時才被明顯抑制（P＜0.05）。進一步比較48 h時蔓荊子黃素各濃度組間的細胞活力，MTS 實驗結(jié)果（圖1B）顯示，SNU-368 和SNU-739 細胞活力隨蔓荊子黃素濃度增加而降低；而THLE-2 細胞各濃度組與對照組相比，僅2.0μmol/L蔓荊子黃素組細胞活力顯著降低（P＜0.05）?？寺⌒纬蓪嶒灲Y(jié)果（圖1C）顯示，與相應(yīng)Control組比較，0.5μmol/L蔓荊子黃素能顯著抑制SNU-739 細胞的集落形成能力（P＜0.05），但不能顯著抑制SNU-368細胞的集落形成能力（P＞0.05）；10μmol/L 5-FU 和1.0μmol/L、2.0μmol/L 蔓荊子黃素均可明顯抑制SNU-368和SNU-739細胞的集落形成能力（均P＜0.01），且2.0 μmol/L 蔓荊子黃素還可抑制THLE-2 細胞的集落形成能力（P＜0.05）。以上研究結(jié)果表明蔓荊子黃素呈時間及劑量依賴性抑制SNU-368和SNU-739細胞的增殖。

圖1 蔓荊子黃素對肝癌細胞SNU-368和SNU-739增殖的影響Fig.1 Effects of Vitexicarpin on the proliferation of liver cancer cells SNU-368 and SNU-739 cells

本研究進一步選擇1.0 μmol/L 蔓荊子黃素處理SNU-368、SNU-739 和THLE-2 細胞，并以10 μmol/L 5-FU 作為陽性對照，比較各組細胞的集落形成能力，MTS 實驗結(jié)果（圖1D）顯示，1.0μmol/L 蔓荊子黃素組和10 μmol/L 5-FU 組細胞的集落形成能力差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。綜上，蔓荊子黃素處理肝癌細胞的最適濃度為1.0μmol/L，故選擇該濃度進行后續(xù)實驗。

2.2 蔓荊子黃素對肝癌細胞糖代謝的影響

1.0μmol/L 的蔓荊子黃素分別作用于SNU-739 和SNU-368 細胞48 h 后，檢測各組細胞的葡萄糖攝取水平、乳酸生成水平、細胞外培養(yǎng)液pH值和氧耗率，結(jié)果（圖2）顯示，與Control組相比，蔓荊子黃素組SNU-739和SNU-368 細胞的葡萄糖攝取水平和乳酸生成水平均明顯降低（均P＜0.01），細胞外培養(yǎng)液的pH 值明顯升高（均P＜0.01），細胞氧耗率也明顯增加（均P＜0.01）。

圖2 蔓荊子黃素對肝癌細胞SNU-368和SNU-739糖代謝的影響Fig.2 Effects of Vitexicarpin on glucose metabolism in liver cancer cells SNU-368 and SNU-739

2.3 蔓荊子黃素抑制轉(zhuǎn)錄因子HIF-1α的表達

qRT-PCR（圖3A）和Western blot 檢測結(jié)果（圖3B）顯示，與Control 組比較，蔓荊子黃素組SNU-368 和SNU-739細胞中HIF-1α的表達均降低（均P＜0.05），而P53和C-MYC的表達差異無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。

圖3 蔓荊子黃素對HIF-1α、p53 和C-MYC 表達的影響Fig.3 Effects of Vitexicarpin on the expression of HIF-1α, p53 and C-MYC

2.4 蔓荊子黃素通過HIF-1α調(diào)控糖代謝重編程而減弱肝癌細胞的生長能力

qRT-PCR（圖4A）和Western blot（圖4B）檢測結(jié)果顯示，與LV-Control組相比，HIF-1α 組肝癌細胞SNU-739 和SNU-368 中HIF-1α 的表達均明顯升高（均P＜0.05）；與Control 組相比，Vitexicarpin 組肝癌細胞中HIF-1α 的表達明顯降低（均P＜0.05），而LV-Control 組則無明顯變化（均P＞0.05）；過表達HIF-1α 的肝癌細胞進一步加入蔓荊子黃素治療后，肝癌細胞中HIF-1α 的表達較HIF-1α 組明顯降低（均P＜0.05），表明蔓荊子黃素可負向調(diào)控HIF-1α的表達。

圖4 蔓荊子黃素通過HIF-1α調(diào)控糖代謝重編程而減弱肝癌細胞的生長能力Fig.4 Vitexicarpin weaked the growth ability of liver cancer cells by regulating glucose metabolism reprogramming through HIF-1α

本研究進一步比較各組細胞的葡萄糖攝取水平、乳酸生成水平、細胞外培養(yǎng)液pH 值及氧耗率，結(jié)果（圖4C）顯示，LV-Control 組與Control 組差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）；與Control 組相比，Vitexicarpin 組的葡萄糖攝取水平和乳酸生成水平減少（均P＜0.01），細胞外培養(yǎng)液的pH 值升高（均P＜0.01），細胞氧耗率增加（均P＜0.01）；與LV-Control 組相比，HIF-1α 組的葡萄糖攝取水平和乳酸生成水平增加（均P＜0.01），細胞外培養(yǎng)液的pH值降低（均P＜0.01），細胞氧耗率降低（均P＜0.01）；與HIF-1α組相比，LV-HIF-1α+Vitexicarpin組葡萄糖攝取水平和乳酸生成水平減少（均P＜0.01），細胞外培養(yǎng)液的pH 值升高（均P＜0.01），細胞氧耗率增加（均P＜0.01）。

MTS實驗結(jié)果（圖4D）和克隆形成實驗結(jié)果（圖4E）顯示，LV-Control 組肝癌細胞的活力和集落形成能力與Control 組比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）；與Control組相比，Vitexicarpin組肝癌細胞的活力和集落形成能力明顯降低（均P＜0.01）；與LV-Control 比較，HIF-1α 組肝癌細胞的活力和集落形成能力均明顯增強（均P＜0.05）；與HIF-1α 組相比，LV-HIF-1α+Vitexicarpin 組肝癌細胞的活力和集落形成能力均明顯降低（均P＜0.05）。以上研究結(jié)果表明，蔓荊子黃素可通過HIF-1α 調(diào)控糖代謝重編程而減弱肝癌細胞的生長能力。

3 討論

大量研究表明，來自天然產(chǎn)物的化合物可在體內(nèi)外降低多種人類癌細胞的活力［14-15］。蔓荊子黃素作為蔓荊子的主要化學(xué)成分，已有大量研究表明其可抑制肝癌［16］、黑色素瘤［17］、口腔鱗狀細胞癌［18］等腫瘤細胞增殖，并呈一定的時間及劑量依賴性；還可誘導(dǎo)子宮頸癌［19］、肝癌［13］及胃癌［20］等腫瘤細胞的細胞周期阻滯和凋亡進而降低癌細胞的生存能力。本研究采用不同濃度蔓荊子黃素處理肝癌細胞SNU-368 和SNU-739，結(jié)果也發(fā)現(xiàn)蔓荊子黃素可呈時間及劑量依賴性抑制肝癌細胞的增殖，并且在適宜濃度（1.0 μmol/L）及合適時間（48 h）下不會對正常肝細胞的增殖造成影響。

代謝重編程是腫瘤的十大特征之一，在促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用，其中糖代謝異常是多種類型癌癥最具代表性的代謝特征［5］。研究［21］表明，肝癌的糖代謝變化主要包括以下方面：⑴有氧糖酵解增強，從而導(dǎo)致葡萄糖生成乳酸和核苷酸；⑵增強氨基酸和脂類的合成代謝，破壞三羧酸（TCA）循環(huán)和增加使用谷氨酰胺作為碳源；⑶腫瘤誘導(dǎo)的磷酸戊糖途徑上調(diào)，增加減少輔酶Ⅱ循環(huán)，保護細胞免受氧化應(yīng)激損傷；⑷增加葡萄糖攝取和消耗。與正常細胞不同，腫瘤細胞在有氧糖酵解增強的同時，線粒體氧化磷酸化功能顯著降低。考慮到線粒體氧化磷酸化功能抑制與糖酵解速率異常升高同為“Warburg效應(yīng)”的重要組成部分，因此本研究同時探討了蔓荊子黃素對肝癌細胞中有氧糖酵解（葡萄糖攝取水平、乳酸生成水平、細胞外培養(yǎng)液pH 值）和氧化磷酸化（細胞氧耗率［22］）的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蔓荊子黃素處理肝癌細胞SNU-368 和SNU-739 后，細胞葡萄糖攝取水平和乳酸生成水平顯著降低，同時細胞外培養(yǎng)液pH 值和細胞氧耗率也顯著提高，提示蔓荊子黃素可抑制肝癌細胞糖代謝重編程、促進有氧磷酸化。

有研究表明，代謝重編程可由癌基因和腫瘤抑制因子對關(guān)鍵代謝酶效應(yīng)物的調(diào)節(jié)而實現(xiàn)［23］，其中有氧糖酵解中的關(guān)鍵限速酶，如HK、PFK 和PKs等已被報道在肝癌的進展過程中增加［24］。糖酵解的第一步是葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白介導(dǎo)葡萄糖在質(zhì)膜上的轉(zhuǎn)運，而葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白1（GLUT1）可被癌基因C-MYC、KRas和HIF-1α激活而被腫瘤抑制因子P53 抑制。還有研究表明，轉(zhuǎn)錄因子HIF-1α、C-MYC 和P53 在有氧糖酵解和氧化磷酸化的調(diào)控中發(fā)揮著關(guān)鍵作用［3，25］。其中，HIF-1α 作為關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子之一，可通過激活大量參與糖酵解的基因轉(zhuǎn)錄，從而在腫瘤有氧糖酵解中發(fā)揮重要作用［26-28］。近年來，還有研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤細胞的代謝重編程受缺氧和腫瘤微環(huán)境等多種不同因素的調(diào)控，在缺氧或炎癥微環(huán)境下，HIF-1α誘導(dǎo)腫瘤細胞顯著增加其葡萄糖攝取和乳酸產(chǎn)生水平［3，29］。此外，HIF-1α還可通過轉(zhuǎn)錄激活丙酮酸脫氫酶激酶1（PHK1）的表達而抑制丙酮酸脫氫酶（PDH）的活性，進而抑制腫瘤細胞的氧化磷酸化［30］。目前已有大量研究證明HIF-1α 的激活是包括肝細胞癌在內(nèi)的多種癌癥的共同特征［27-28，31］。本研究檢測蔓荊子黃素對肝癌細胞中轉(zhuǎn)錄因子HIF-1α、C-MYC 和P53表達的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蔓荊子黃素對C-MYC和P53表達無明顯影響，但可顯著抑制HIF-1α 的表達，提示蔓荊子黃素可能通過HIF-1α 調(diào)控肝癌細胞糖代謝重編程。進一步構(gòu)建HIF-1α 過表達的肝癌細胞SNU-368和SNU-739 的穩(wěn)定細胞株，結(jié)果發(fā)現(xiàn)HIF-1α 過表達后肝癌細胞中HIF-1α 表達上調(diào)，葡萄糖攝取水平和細胞外乳酸含量增加，細胞外培養(yǎng)液的pH 值和氧耗率增加，細胞增殖能力也增強，而進一步用蔓荊子黃素處理后，上述增強作用均被逆轉(zhuǎn)，說明蔓荊子黃素可能通過HIF-1α 調(diào)控肝癌細胞糖代謝重編程而減弱肝癌細胞的生長能力。

綜上所述，本研究結(jié)果表明蔓荊子黃素可抑制肝癌細胞的生長，而這種作用可能是通過調(diào)控HIF-1α而抑制細胞糖酵解實現(xiàn)的。該研究結(jié)果為蔓荊子黃素在肝癌防治中的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。然而，蔓荊子黃素在體內(nèi)對肝癌的活性以及蔓荊子黃素調(diào)控HIF-1α 及糖代謝重編程的具體分子機制仍有待進一步研究。